新型氧化硅光學(xué)微腔及其應(yīng)用研究.pdf

1、光學(xué)微腔是一種非常重要的光學(xué)器件，在應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究領(lǐng)域都具有重要應(yīng)用，例如光通信器件、低閾值微型激光器、生物傳感器、腔—量子電動(dòng)力學(xué)和腔—光力學(xué)等。本論文主要研究了兩種新型的氧化硅微腔及其應(yīng)用。
　　 在本論文的第一部分中，我們通過對微光纖進(jìn)行微納操縱，并將其制備成微光纖結(jié)形式，獲得了一種新型的微光纖結(jié)型諧振腔，并獲得了60000左右的光學(xué)品質(zhì)因子。結(jié)型諧振腔的自由光譜范圍可以通過拉緊結(jié)型腔來控制。結(jié)型腔可以在水中和低折射率

2、襯底上工作并保持良好的諧振特性。在微光纖結(jié)型諧振腔的基礎(chǔ)上，我們將其與另外一根微光纖結(jié)合，制備了一種基于微光纖結(jié)型諧振腔的全光纖上下話路(Add-drop)濾波器。
　　 微光纖結(jié)型諧振腔也可以用于有源器件。我們使用鉺、鐿共摻的磷酸鹽玻璃微光纖研制了發(fā)光波長位于1.5μm的微光學(xué)結(jié)型激光器，激光閾值大約為5mW，最大單縱模激光輸出為8μW。我們還制備了基于倏逝波耦合增益的微光纖結(jié)型染料激光器。并獲得了570nm到580nm波長附

3、近的染料激光輸出，激光閾值約9.2μJ/pulse，產(chǎn)生的激光可以通過倏逝波耦合到微光纖。該結(jié)構(gòu)提供了一種便捷有效的實(shí)現(xiàn)泵浦和收集倏逝波耦合增益染料激光器的方法。另外，我們通過將微光纖結(jié)型諧振腔與單根或多跟氧化鋅納米線復(fù)合，得到了一種低閾值窄線寬的復(fù)合型激光器。這種復(fù)合結(jié)構(gòu)同時(shí)結(jié)合了微光纖結(jié)型腔的商品質(zhì)因子和半導(dǎo)體納米線的高增益的優(yōu)點(diǎn)。
　　 在本論文的第二部分中，我們主要介紹一種應(yīng)用于腔—光力學(xué)中的集成在芯片上的新型雙盤微腔。